基础营养|对脂肪的进一步认识——脂肪酸

上文说到,脂肪(甘油三酯)是由3分子脂肪酸和1分子甘油构成的。甘油(丙三醇,化学式C3H8O3),结构固定不变。但是这个脂肪酸呢,就多了,已知的就有40多种。不同的脂肪酸结合,脂肪的具体结构就有不同,不过食物进入体内被消化、吸收基本上都是小分子物质。所以这篇就详细的介绍下不同的脂肪酸,对我们的作用。

脂肪酸的基本分子式为CH3[CH2]nCOOH,n的值大部分为2-24个。因其n值不同,空间结构、碳链的长度不同以及饱和程度的不同,脂肪酸就有不同的分类方式。


按空间结构的分类

脂肪酸空间结构不同可分为顺式脂肪酸和反式脂肪酸。在自然状态下,大多数的不饱和脂肪酸为顺式脂肪酸,只有少数的是反式脂肪酸(主要存在于牛奶和奶油中,注意是少数)。目前较多的使用的反式脂肪酸为人工制得,后面会再介绍,这边就先不赘述了。

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按碳链长度的分类

脂肪酸按其碳链长度可分为:长链脂肪酸(LCFA,含有14-24个碳)、中链脂肪酸(MCFA含有8-12个碳)、短链脂肪酸(SCFA,含6个碳以下)。另外还有极长链脂肪酸,主要分布在大脑和一些特殊的组织中,如眼睛的视网膜和携带染色体信息的精子等。脂肪组织中含有各种长度的脂肪酸,而食物中主要以18碳脂肪酸为主。


A.中链脂肪酸:由于其水溶性较好,不需要胆汁乳化,可直接被小肠吸收。而吸收后无需形成乳糜微粒(分子稍微大些的脂肪酸,需要和磷脂、胆固醇、蛋白质形成这乳糜微粒才能在血液中运输),可直接由门静脉进入肝脏,并在细胞内可快速氧化产生能量。所以此类脂肪在特殊食品产生(如运动员食品)和临床上(如用来治疗高脂蛋白血症、急性和慢性肾功能不全等),开始受到重视。但是,中链脂肪酸吃太多了也不好。过量的中链脂肪酸若不能及时被机体代谢,累积到一定程度会引起恶心、面部潮红、血栓性静脉炎、脑电图改变等情况;另,糖尿病、酮中毒、酸中毒及肝硬化等病人也不宜大量食用。

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B.短链脂肪酸:包括乙酸、丙酸、丁酸(依次

含有2、3、4个碳)等。三者中丁酸的作用最重要,其次是丙酸。人体内短链脂肪酸主要来源食物中膳食纤维、抗性淀粉、低聚糖和糖醇等在结肠内被肠道微生物发酵的产物。(所以肠道的菌群健康非常重要,此次疫情相关专业人士也有提及。)主要生理功能包括:①提供机体能量;②促进细胞膜脂类物质合成;③预防和治疗溃疡性结肠炎;④预防结肠肿瘤;⑤对内源性胆固醇的合成有抑制作用。目前,短链脂肪酸在临床上已有应用,如促进结肠术后修复。


按饱和程度分类

脂肪酸可以分为饱和脂肪酸(SFA)和不饱和脂肪酸(USFA)。两者的区分主要是指脂肪酸的结构中是否存在双键,好比2杯水,满杯的水和另外一杯还可以加水未满杯的水。双键越多,需要添加的水越多,才能满杯。根据不饱和双键的数量将不饱和脂肪酸称为单不饱和脂肪酸(MUFA)和多不饱和脂肪酸(PUFA)。附上下图。

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最常见的单不饱和脂肪酸是油酸,膳食中最主要的多不饱和脂肪酸为亚油酸和α-亚麻酸,主要存在于植物油中。人体细胞中不饱和脂肪酸的含量是脂肪酸的两倍,但各种组织中两者的组成有很大差异,在一定程度上与膳食中含不饱和脂肪酸较多。一般植物油中含有不饱和脂肪酸较多,但可可籽油、椰子油和棕榈油含有较多的饱和脂肪酸。


脂肪酸结构不同,所具有的功能也不同。其中,多不饱和脂肪酸有很重要的脂肪酸,在人体内发挥着特殊的营养学作用。

必需脂肪酸

为什么说亚油酸和α-亚麻酸是膳食中最重要的的多不饱和脂肪酸呢?是因为我们机体自身不能合成并且不可缺少,必须通过食物供给的脂肪酸,这类脂肪酸也被称为必需脂肪酸(以下用EFA代称)。有如下生理功能:

①构成磷脂的组成成分:磷脂是细胞膜的主要结构成分,它是膜磷脂具有流动特性的物质基础,EFA与细胞膜的结构和功能直接相关。

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(细胞膜——磷脂双分子层)

②前列腺素合成的前体:前列腺素(PG)存在于许多器官中,有多种生理功能。如使血管 扩张和收缩、神经传导、影响肾脏对水的排泄,母乳中的前列腺素可以防止婴儿消化道损伤等。(近年来,研究认为EFA有减少血栓形成和血小板聚集的趋势,可能与其作为前列腺素和凝血素的前提有关。)此外,二十烷酸在环氧化酶和脂氧合酶的作用下生成一系列类二十烷酸,如前列腺素、血栓素(TXA)、白三稀(LT)等,是体内许多生化过程的重要调节剂,如调节血压、血脂、血栓的形成;调节机体对伤害、感染的免疫反应等。

③参与胆固醇代谢:

在低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)中,胆固醇与亚油酸形成亚油酸胆固醇酯(体内大约70%的胆固醇与脂肪酸酯化成脂),然后被转运和代谢。HDL可将胆固醇运往肝脏而被代谢分解,其他n-3系列和n-6系列的多不饱和脂肪酸,如EPA和DHA也被认为具有降血脂作用。常听到的,冰岛等地区的爱摩斯基人、阿拉斯加人,心血管系统疾病的患病率很低,但是他们的膳食中富含能量脂肪和胆固醇,这就可能与摄入富含多不饱和脂肪酸的海产品有关。

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EPA的缺乏可引起生长迟缓、生殖障碍、皮肤损伤(出现皮疹)以及肾脏、肝脏、神经和视觉疾病。这些情情况多发生在婴儿、以脱脂奶或低脂膳食喂养的幼儿、长期全胃肠外营养的病人,也可出现在患有慢性肠道疾病的病人中。EPA的缺乏也可能会由于前述的类二十烷酸化合物代谢的改变而而引起。当然,过量、过多的摄入多不饱和脂肪酸,也会使体内有害的氧化物,过氧化物以及能量等增加,对机体产生多种慢性危害。(把握一个“度”)


其他多不饱和脂肪酸可由EPA转化而来,机体可以利用母体脂肪酸(如亚油酸和α-亚麻酸等)合成更常见的脂肪酸。不过要注意在利用EPA合成同系列其他多不饱和脂肪酸时,使用的是同一系列的酶。而由于合成过程中竞争抑制作用的作用,会导致这一过程的速度较为缓慢。因此建议,最有效的途径是直接从食物中获得长链的多不饱和脂肪酸。



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前面有提到n-3系列和n-6系列的多不饱和脂肪酸,

①n-6多不饱和脂肪酸:亚油酸和花生四烯酸是n-6系列中饱和脂肪酸中最重要的脂肪酸,对于哺乳动物来说是必需的,这类脂肪酸完全来自植物,主要是植物油。n-6系列多不饱和脂肪酸,可调节血脂和参与磷脂组成,其中花生四烯酸还是形成类二十烷酸的重要前体物质,花生四稀酸缺乏时皮肤易感染、伤口愈合减慢。此外。n-6系列多不饱和脂肪酸还具有促进生长、发育和妊娠作用,这与类二十烷酸调节下丘脑和脑垂体激素释放有关。

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②n-3多不饱和脂肪酸:α-亚麻酸是n-3系列脂肪酸的母体。它的碳链能被延长为更长链的多不饱和脂肪酸,如EPA和DHA。植物油(含有亚麻酸)和鱼油(主要包含EPA、DHA)是n-3系列多不饱和脂肪酸的主要来源。其中DHA是视网膜光受体中最丰富的多不饱和脂肪酸,是维持视紫红质正常功能所必需的。同时,DHA还具有促进胎儿大脑发育的作用。EPA具有降低胆固醇和甘油三酯的作用,降低血液粘度,预防动脉粥样硬化等心血管疾病。此外,n-3系列脂肪酸在冠心病、高血压、关节炎、其他炎症性和自身免疫性疾病及肿瘤防治中具有一定生活性。


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谢谢你的耐心阅读,希望能帮到你。

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内容整理自营养与食品卫生学(第八版)p35-39


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